燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨

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1、燃煤烟气超低排放技术开发及标准探讨朱维群山东大学目录课题背景燃煤烟气超低排放技术探讨高效气相烟气脱硫脱硝技术化石燃料环境友好工业路线开发总结课题背景我国大面积发生的大气雾霾已成民生之患、民心之痛，要铁腕治理。雾霾形成的根本原因是废气污染物排放量巨大，因此，应该大幅度减少污染物排放是实现我国环境空气质量明显改善的重点措施。近年来，燃煤电厂环保投入资金数以千亿计，几乎100%都装了脱硫、脱硝和除尘装置。并且根据有关部门提供的排放物指标检测数据，污染物的量确实在下降，但为什么总体来看，雾霾依旧越来越严重?是哪里出了问题?近期全国正在进行燃煤散

2、烧的治理，效果有待观察。课题背景全世界每年向大气中排放CO2320亿吨以上，中国每年排放大约100亿吨。其中约20亿吨被海洋吸收，陆地生态系统吸收7亿吨左右；人工利用量不足10亿吨。显然，CO2排放量已经远远超过了大自然自身平衡的能力，降低化石燃料利用过程中的CO2排放，进而降低大气中的CO2浓度已成为全球面临的重大挑战。课题背景燃煤烟气超低排放技术探讨挖掘已有技术和设备潜力、辅机改造、系统优化超低排放设备扩容、增加新设备优化煤质：热值高、灰分少、硫分低1.技术分析没有创新性、革命性的技术出现机组改造难度大2.效益分析减排量：实际减排的

3、总绝对量不大；环境质量分析：因减排的总的绝对量不大，超低排放对环境质量影响的分担率要远远小于排放量的分担率，对环境质量改善的作用相对较小；CO2排放：预计每年因超低排放改造，仅脱硫脱硝两项增加CO2排放约2380万吨（未考虑改造用的钢材、催化剂等生产及物料运输过程的CO2排放）。燃煤烟气超低排放技术探讨3.经济分析1）单位发电量增加成本按20年运行周期，在现有环保电价基础上，实现超低排放机组（MW）单位发电量增加成本（分/KWh）3001.476001.0810000.82虽然从2016.1.1起，超低排放电价补贴1分/KWh。但由于补

4、偿标准将逐年降低，从长远看，不断提高的环保成本将有业主承担。燃煤烟气超低排放技术探讨3.经济分析2）单位污染物控制成本SO2NOX备注全社会平均成本（元/kg）1.26按指定排污收费标准测算北京（元/kg）10天津（元/kg）6.38.5SO2：超低排放削减增量的成本是改造前成本的近20倍烟尘：湿式电除尘器控制成本是前端除尘器控制成本的千倍燃煤烟气超低排放技术探讨燃煤烟气超低排放技术探讨依法性问题：缺乏法律方面保障；一些技术性问题尚未清楚（如氨逃逸、SO3产生量增加、废弃催化剂处理）监管问题：监测方法（低浓度监测的精准性）技术层面问题：

5、无技术创新超低排放与其他方面的协调性问题：如何统筹超低排放与节能、减碳、节水以及其它常规污染物控制间的关系经济型问题：改造成本高，尤其是现有机组的超低改造燃煤烟气超低排放技术探讨开展超低排放综合效果的系统研究与评估适时修订《火电厂大气污染物排放标准》有序推进超低排放改造提前部署超低排放技术研发GB13223-2011大气污染物排放标准（最严格排放标准）大气污染物超低排放标准燃煤锅炉（重点地区）烟尘20mg/m3SO250mg/m3NOX(以NO2计)100mg/m3汞及其化合物0.03mg/m3燃煤机组（重点地区）烟尘5mg/m3SO2

6、35mg/m3NOX(以NO2计)50mg/m3燃煤烟气污染物排放标准大气污染物排放标准制定的初衷并非是治理雾霾，而是治理环境空气质量标准中限定的三种常规污染物——烟尘、二氧化硫和氮氧化物，它们是雾霾污染物的主要成分，与雾霾关系密切。从总体来看，燃煤电厂烟尘、二氧化硫、氮氧化物三种常规污染物的排放已不是影响环境质量和雾霾形成的主要原因。燃煤烟气污染物排放标准国内正在开发的超低排放工艺流程图如下：国内正在开发的超低排放工艺流程示意图烟气污染物超低排放技术探讨石灰石-石膏法脱硫数据表机组2×300MW年运行时间/h6000耗水量/kt·年-

7、1825耗电量/MW·h·年-137500CO2排放量/SO20.72石膏堆砌量/SO22.7现有超低排放技术的湿法脱硫数据如下表：烟气污染物超低排放技术探讨湿法脱硫方法存在的主要问题如下：（1）固定资产投资大：湿法脱硫装置固定资产投资大；（2）运行费用高：从上表可知，2×300MW的机组的年耗电量高达37500MW·h，相当于燃烧4614吨标准煤。（3）耗水量大：年运行6000小时年水耗近82.5万吨水，每小时消耗137.5吨水，也就是向大气中排放大量的废气。（4）脱硫废水难于处理，脱硫产物石膏难以有效利用，作为固体废物堆埋，浪费大量

8、的硫资源。烟气污染物超低排放技术探讨烟气污染物超低排放技术探讨湿法脱硫之后加装的湿式电除尘虽然能够去除烟气中的部分石膏颗粒，但存在下述问题：（1）增加了湿烟气中的水雾含量，使烟囱冒“白烟”的现象更加严重；（